KR20230084709A - Display device and mobile terminal including the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표시장치와 이를 포함한 모바일 단말기에 관한 것으로, 제1 픽셀 어레이 영역과, 광 투과 영역을 포함한 제1 표시패널, 상기 제1 표시패널의 아래에 배치되고, 상기 광 투과 영역과 중첩되는 제2 픽셀 어레이 영역을 포함한 제2 표시패널; 및 상기 제1 표시패널의 광 투과 영역과 상기 제2 표시패널의 제2 픽셀 어레이 영역 사이에 배치되어 상기 제2 픽셀 어레이 영역으로부터의 빛을 상기 광 투과 영역으로 통과시키고, 상기 광 투과 영역을 통해 입사되는 외부 광을 상기 제2 픽셀 어레이 영역 밖으로 굴절시키는 광 가이드 모듈을 포함한다. The present invention relates to a display device and a mobile terminal including the same, and relates to a first display panel including a first pixel array region and a light transmitting region, and a first display panel disposed under the first display panel and overlapping the light transmitting region. a second display panel including a 2-pixel array area; and disposed between the light transmitting area of the first display panel and the second pixel array area of the second display panel to allow light from the second pixel array area to pass through the light transmitting area through the light transmitting area. and a light guide module that refracts incident external light out of the second pixel array area.
Description
본 발명은 표시장치와 이를 포함한 모바일 단말기에 관한 것이다.The present invention relates to a display device and a mobile terminal including the same.
전계 발광 표시장치는 발광층의 재료에 따라 무기 발광 표시장치와 유기 발광 표시장치로 나뉘어질 수 있다. 액티브 매트릭스 타입(active matrix type)의 유기 발광 표시장치는 스스로 발광하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)를 포함하며, 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다. 유기 발광 표시장치는 OLED(Organic Light Emitting Diode, OLED"라 함)가 픽셀들 각각에 형성된다. 유기 발광 표시장치는 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도, 시야각 등이 우수할 뿐 아니라, 블랙 계조를 완전한 블랙으로 표현할 수 있기 때문에 명암비(contrast ratio)와 색재현율이 우수하다.Electroluminescent display devices can be divided into inorganic light emitting display devices and organic light emitting display devices according to the material of the light emitting layer. An active matrix type organic light emitting display includes an organic light emitting diode (OLED) that emits light by itself, and has a fast response speed, high luminous efficiency, luminance, and viewing angle. There are advantages. Organic Light Emitting Diode (OLED) is formed in each pixel of the organic light emitting display device. The organic light emitting display device has a fast response speed, excellent luminous efficiency, luminance, viewing angle, etc., as well as black gradation. Since it can be expressed in complete black, the contrast ratio and color gamut are excellent.
모바일 단말기의 멀티 미디어 기능이 향상되고 있다. 예를 들어, 스마트 폰에 카메라가 기본으로 내장되고 있고 카메라의 해상도가 기존의 디지털 카메라 수준으로 높아지고 있는 추세에 있다. 스마트 폰의 전방 카메라는 화면 디자인을 제한하여 화면 디자인을 어렵게 하고 있다. 카메라가 차지하는 공간을 줄이기 위하여 노치(notch) 또는 펀치홀(punch hole)을 포함한 화면 디자인이 스마트 폰에 채택된 바 있지만, 카메라로 인하여 화면 크기가 여전히 제한되어 풀 스크린 디스플레이(Full-screen display)를 구현할 수 없었다. Multimedia functions of mobile terminals are being improved. For example, a camera is basically built into a smart phone, and the resolution of the camera is increasing to the level of a conventional digital camera. The front-facing camera of a smart phone limits screen design, making screen design difficult. In order to reduce the space occupied by the camera, a screen design including a notch or punch hole has been adopted for smart phones, but the screen size is still limited due to the camera, so a full-screen display is required. could not be implemented.
풀 스크린 디스플레이를 구현하기 위하여, 표시패널 아래의 카메라와 중첩되는 픽셀 영역에 저 PPI(Pixels Per Inch)로 배치된 픽셀들이 배치될 수 있다. 저 PPI의 픽셀 영역에서 빛의 투과율이 높아질 수 있으나, 저 PPI의 픽셀 영역 내에 존재하는 픽셀들로 인하여 카메라에서 촬상된 영상에 블러(blur)가 발생되어 촬상된 영상의 화질이 저하될 수 있다. 화질 보상 알고리즘으로 이러한 화질 저하를 개선할 수 있으나, 픽셀들의 간섭으로 인한 화질 저하를 완전히 제거할 수 없었다.In order to implement a full-screen display, pixels arranged with a low PPI (Pixels Per Inch) may be arranged in a pixel area overlapping a camera under the display panel. Light transmittance may be increased in the pixel area of low PPI, but blur may occur in an image captured by the camera due to pixels existing in the pixel area of low PPI, and thus the image quality of the captured image may deteriorate. Although such deterioration in picture quality can be improved with a picture quality compensation algorithm, the picture quality deterioration due to interference of pixels cannot be completely eliminated.
본 발명은 전술한 필요성 및/또는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다. The present invention aims to address the aforementioned needs and/or problems.
본 발명은 풀 스크린 디스플레이를 구현하고 카메라에 의해 촬상된 영상의 품질을 향상시킬 수 있도록 한 표시장치와 이를 포함한 모바일 단말기를 제공한다.The present invention provides a display device capable of realizing a full-screen display and improving the quality of an image captured by a camera, and a mobile terminal including the same.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 제1 픽셀 어레이 영역과, 광 투과 영역을 포함한 제1 표시패널; 상기 제1 표시패널의 아래에 배치되고, 상기 광 투과 영역과 중첩되는 제2 픽셀 어레이 영역을 포함한 제2 표시패널; 및 상기 제1 표시패널의 광 투과 영역과 상기 제2 표시패널의 제2 픽셀 어레이 영역 사이에 배치되어 상기 제2 픽셀 어레이 영역으로부터의 빛을 상기 광 투과 영역으로 통과시키고, 상기 광 투과 영역을 통해 입사되는 외부 광을 상기 제2 픽셀 어레이 영역 밖으로 굴절시키는 광 가이드 모듈을 포함한다.A display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a first display panel including a first pixel array region and a light transmission region; a second display panel disposed below the first display panel and including a second pixel array region overlapping the light transmission region; and disposed between the light transmitting area of the first display panel and the second pixel array area of the second display panel to allow light from the second pixel array area to pass through the light transmitting area through the light transmitting area. and a light guide module that refracts incident external light out of the second pixel array area.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치는 제1 픽셀 어레이 영역, 광 투과 영역, 및 제2 픽셀 어레이 영역을 포함한 표시패널; 및 상기 광 투과 영역 아래에 배치된 광 가이드 모듈을 포함한다. 상기 표시패널에서 상기 제2 픽셀 어레이 영역이 배치된 일부가 상기 광 가이드 모듈 뒤로 접철되어 상기 제2 픽셀 어레이 영역이 상기 광 가이드 모듈과 대향한다. 상기 광 가이드 모듈은 상기 광 투과 영역과 상기 제2 픽셀 어레이 영역 사이에 배치되어 액정 구동 전압에 따라 전계가 인가되는 액정층을 포함한 스위쳐블 액정 렌즈를 포함한다.A display device according to another embodiment of the present invention includes a display panel including a first pixel array region, a light transmission region, and a second pixel array region; and a light guide module disposed below the light transmission area. A portion of the display panel where the second pixel array area is disposed is folded behind the light guide module so that the second pixel array area faces the light guide module. The light guide module includes a switchable liquid crystal lens including a liquid crystal layer disposed between the light transmission area and the second pixel array area to which an electric field is applied according to a liquid crystal driving voltage.
본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 단말기는 제1 픽셀 어레이 영역, 광 투과 영역, 및 제2 픽셀 어레이 영역을 포함한 표시패널; 상기 광 투과 영역 아래에 배치된 광 가이드 모듈; 상기 광 투과 영역을 회피한 위치에 배치되어 상기 광 가이드 모듈에서 굴절된 외부 광이 입사되는 하나 이상의 광학 센서를 포함한 광학 센서 모듈; 상기 제1 및 제2 픽셀 어레이들에 입력 영상의 픽셀 데이터를 기입하는 디스플레이 모듈; 및 상기 광학 센서 모듈로부터 수신된 사진 데이터를 상기 디스플레이 모듈에 전송하는 호스트 시스템을 포함한다. 상기 광 가이드 모듈은 상기 제2 픽셀 어레이 영역으로부터의 빛을 상기 광 투과 영역 쪽으로 통과시키고, 상기 광 투과 영역을 통해 입사되는 상기 외부 광을 상기 광학 센서 모듈 쪽으로 굴절시킨다. A mobile terminal according to an embodiment of the present invention includes a display panel including a first pixel array region, a light transmission region, and a second pixel array region; a light guide module disposed below the light transmission area; an optical sensor module including at least one optical sensor disposed at a position avoiding the light transmission area and into which external light refracted by the light guide module is incident; a display module that writes pixel data of an input image into the first and second pixel arrays; and a host system transmitting photo data received from the optical sensor module to the display module. The light guide module passes light from the second pixel array area toward the light transmission area and refracts the external light incident through the light transmission area toward the optical sensor module.
본 발명은 영상이 표시되는 화면 내에 광학 센서 모듈이 배치되기 때문에 풀 스크린 디스플레이(Full-screen display)의 화면을 구현할 수 있다. In the present invention, since an optical sensor module is disposed within a screen on which an image is displayed, a screen of a full-screen display can be realized.
본 발명은 외부 광이 광학 센서 모듈로 진행하는 광 경로 상에 픽셀들이나 회로 소자가 없기 때문에 광학 센서 모듈로부터 얻어진 촬상 이미지의 품질을 향상시킬 수 있다. The present invention can improve the quality of a captured image obtained from the optical sensor module because there are no pixels or circuit elements on the light path through which external light travels to the optical sensor module.
본 발명은 스마트 폰과 같은 모바일 단말기를 이용하여 사용자가 자가 촬영 사진 또는 셀피(selfie) 영상을 생성할 때 광학 센서 모듈에 입사되는 외부 광의 간섭을 최소화할 수 있으므로 셀피 영상 화질을 향상시킬 수 있다.The present invention can minimize interference of external light incident on an optical sensor module when a user creates a self-photographed picture or a selfie image using a mobile terminal such as a smart phone, thereby improving selfie image quality.
본 발명은 광학 센서 모듈로부터 수신된 데이터를 이용하여 사용자의 생체 인증 예를 들어, 사용자의 안면 인증을 처리할 때 광학 센서 모듈의 출력 데이터에서 노이즈를 최소화할 수 있으므로 사용자 인증 처리 오류를 방지할 수 있다. The present invention can minimize noise in the output data of the optical sensor module when processing the user's biometric authentication, for example, the user's face authentication using data received from the optical sensor module, thereby preventing user authentication processing errors. there is.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 단말기의 화면을 보여 주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 픽셀 어레이와 광 투과 영역의 단면 구조를 개략적으로 보여 주는 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 표시패널의 픽셀 어레이 단면 구조를 상세히 보여 주는 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 모바일 단말기의 구동부 구성을 보여 주는 블록도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시패널과 광 가이드 모듈의 구조를 상세히 보여 주는 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시패널과 광 가이드 모듈의 구조를 상세히 보여 주는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시패널과 광 가이드 모듈의 구조를 상세히 보여 주는 단면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시패널과 광 가이드 모듈의 구조를 상세히 보여 주는 도면들이다. 1 is a diagram showing a screen of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view schematically showing cross-sectional structures of a pixel array and a light transmission region of a display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 and 4 are cross-sectional views showing in detail a cross-sectional structure of a pixel array of a display panel according to various embodiments of the present invention.
5 is a block diagram showing the configuration of a driving unit of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
6A and 6B are cross-sectional views showing structures of a display panel and a light guide module according to a first embodiment of the present invention in detail.
7 is a cross-sectional view showing in detail structures of a display panel and a light guide module according to a second embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view showing in detail structures of a display panel and a light guide module according to a third embodiment of the present invention.
9 and 10 are diagrams showing structures of a display panel and a light guide module according to a fourth embodiment of the present invention in detail.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various forms different from each other, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the person who has the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. The shapes, sizes, ratios, angles, numbers, etc. disclosed in the drawings for explaining the embodiments of the present invention are illustrative, so the present invention is not limited to the details shown. Like reference numbers designate like elements throughout the specification. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 ' ~ 만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다. When 'includes', 'has', 'consists of', etc. mentioned in this specification is used, other parts may be added unless 'only' is used. In the case where a component is expressed in the singular, the case including the plural is included unless otherwise explicitly stated.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the components, even if there is no separate explicit description, it is interpreted as including the error range.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ' ~ 상에', ' ~ 상부에', ' ~ 하부에', ' ~ 옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다. In the case of a description of a positional relationship, for example, when the positional relationship of two parts is described as 'on ~', 'upon ~', '~ below', 'next to', etc., 'right' Or, unless 'directly' is used, one or more other parts may be located between the two parts.
실시예 설명에서, 제1, 제2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되지만, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.In the description of the embodiment, first, second, etc. are used to describe various constituent elements, but these constituent elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Therefore, the first component mentioned below may also be the second component within the technical spirit of the present invention.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Like reference numbers designate like elements throughout the specification.
여러 실시예들의 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.Features of various embodiments can be partially or entirely combined or combined with each other, technically various interlocking and driving are possible, and each embodiment can be implemented independently of each other or together in an association relationship.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2를 참조하면, 모바일 단말기(1000)의 화면은 표시장치의 표시패널(100, 300)로 구현된다. 표시패널(100, 300)은 입력 영상의 대부분이 표시되고 외부에 노출된 제1 표시패널(100)과, 입력 영상의 일부분이 표시되고 제1 표시패널(100)의 아래에 배치되어 외부에 노출되지 않는 제2 표시패널(300)을 포함한다. Referring to FIGS. 1 and 2 , the screen of the
제1 표시패널(100)과 제2 표시패널(300)은 일체화되거나 각각 별도로 제작되어 물리적으로 분리될 수 있다. 표시패널들(100, 300) 각각은 플라스틱 기판과 같은 유연한 기판 상에 픽셀들이 배치된 플렉시블 표시패널로 구현될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. The
제1 및 제2 표시패널들(100, 300)의 픽셀 어레이 영역들(PA1, PA2)은 복수의 데이터 라인들, 데이터 라인들에 교차되는 게이트 라인들, 데이터 라인들과 게이트 라인들에 연결된 픽셀들을 포함한다. 픽셀들 각각은 발광 소자(EL), 발광 소자(EL)를 구동하는 구동 소자, 하나 이상의 스위치 소자, 및 구동 소자의 게이트-소스간 전압을 저장하는 커패시터를 포함한다. 픽셀 어레이들(PA1, PA2)은 픽셀들 각각이 스위치 소자를 포함하는 액티브 매트릭스 픽셀 어레이로 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 픽셀 어레이 영역(PA1)은 액티브 매트릭스 픽셀 어레이로 구현되고, 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)은 스위치 소자가 없는 패씨브 매트릭스 픽셀 어레이로 구현될 수 있다. The pixel array regions PA1 and PA2 of the first and
제1 표시패널(100)은 입력 영상의 픽셀 데이터가 기입되는 제1 픽셀 어레이 영역(PA1)과, 픽셀들이 없는 광 투과 영역(UDC)을 포함한다. 광 투과 영역(UDC)은 도 3 및 도 4에 도시된 회로층(12)이 없다. 광 투과 영역(UDC)은 제1 픽셀 어레이 영역(PAA) 내에 배치될 수 있다. The
제2 표시패널(300)은 적어도 제1 표시패널(100)의 광 투과 영역(UDC)과 중첩되는 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)을 포함한다. 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)은 입력 영상의 일부 픽셀 데이터가 기입되는 픽셀들을 포함하여 제1 표시패널(100)의 광 투과 영역(UDC)에서 재현될 수 없는 입력 영상의 일부를 표시한다. 따라서, 입력 영상은 제1 픽셀 어레이 영역(PA1)과 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)에 표시된 영상의 조합으로 재현될 수 있다. The
제1 표시패널(100)의 광 투과 영역(UDC)에는 빛을 차단하거나 간섭하지 않는 불투명한 물질층이 없다. 따라서, 제2 표시패널(300)의 픽셀들로부터 발광된 빛이 광투과 영역(UDC)을 통해 외부로 전파될 수 있고, 외부로부터의 빛이 광투과 영역(UDC)을 통과하여 제1 표시패널(100)의 아래로 전파될 수 있다. There is no opaque material layer that does not block or interfere with light in the light transmission area UDC of the
표시장치는 제1 표시패널(100)과 제2 표시패널(300) 사이에 배치된 광 가이드 모듈(200)과, 광 투과 영역(UDC)과 중첩되지 않도록 광 투과 영역(UDC)을 회피하여 배치된 광학 센서 모듈(400)를 포함한다. The display device avoids the light transmission area UDC so as not to overlap the
광학 센서 모듈(400)은 이미지 센서를 포함한 촬상 모듈(또는 카메라), 적외선 센서 모듈, 조도 센서 모듈 등 하나 이상의 광학 센서를 포함할 수 있다. 광학 센서 모듈(400)은 제1 표시패널(100) 아래에서 광 투과 영역(UDC)을 회피하는 즉, 광 투과 영역(UDC)과 중첩되지 않는 위치에 배치될 수 있다. 광학 센서 모듈(400)은 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)과 중첩되지 않는다. 광학 센서 모듈(400)은 제1 픽셀 어레이 영역(PA1)과 중첩될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 광학 센서 모듈(400)은 제2 표시패널(300)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. The
광 가이드 모듈(200)은 제1 표시패널(100)의 광 투과 영역(UDC)과, 제2 표시패널(300)의 제2 픽셀 어레이 영역(PA2) 사이에 배치되어 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)로부터의 빛을 광 투과 영역(UDC)으로 통과시킨다. 반면에, 광 가이드 모듈(200)은 제1 표시패널(100)의 광 투과 영역(UDC)을 통해 입사되는 외부 광을 제2 픽셀 어레이 영역(PAC) 밖으로 굴절시킨다. 광 가이드 모듈(200)에 의해 굴절된 외부 광은 광 투과 영역(UDC)을 회피하여 배치된 광학 센서 모듈(400)으로 진행될 수 있다. 따라서, 광학 센서 모듈(400)로 향하는 외부 광의 광 경로 상에서 픽셀들이나 그 픽셀들에 연결된 배선들이 없기 때문에 외부 광은 간섭 없이 광학 센서 모듈(400)에 입사될 수 있다. The
제2 픽셀 어레이 영역(PA2)으로부터 발광된 빛은 광 가이드 모듈(200)을 그대로 통과하여 외부로 전파된다. 사용자가 외부에서 표시장치의 화면을 볼 때 제1 표시패널(100)에서 재현된 영상과 제2 표시패널(300)에서 재현된 영상의 화질 차이가 거의 없는 온전한 재현 영상을 볼 수 있다. Light emitted from the second pixel array area PA2 passes through the
제1 표시패널(100)의 픽셀 어레이 단면 구조는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 기판(10) 상에 적층된 회로층(12), 발광 소자층(14), 및 봉지층(encapsulation layer)(16)을 포함할 수 있다. As shown in FIGS. 3 and 4 , the cross-sectional structure of the pixel array of the
회로층(12)은 데이터 라인, 게이트 라인, 전원 라인 등의 배선들에 연결된 픽셀 회로 등 픽셀 구동에 필요한 회로를 포함할 수 있다. 회로층(12)의 배선과 회로 소자들은 복수의 절연층들과, 절연층을 사이에 두고 분리된 둘 이상의 금속층, 그리고 반도체 물질을 포함한 트랜지스터의 액티브층을 포함할 수 있다. The
발광 소자층(14)은 픽셀 회로에 의해 구동되는 발광 소자(EL)를 포함할 수 있다. 발광 소자(EL)는 적색(R) 발광 소자, 녹색(G) 발광 소자, 및 청색(B) 발광 소자를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 발광 소자층(14)은 백색 발광 소자와 컬러 필터를 포함할 수 있다. 발광 소자층(14)의 발광 소자들(EL)은 유기막 및 보호막을 포함한 보호층에 의해 덮여질 수 있다. The light emitting
봉지층(16)은 회로층(12)과 발광 소자층(14)을 밀봉하도록 발광 소자층(14)을 덮는다. 봉지층(16)은 유기막(PCL)과 무기막(PAS1, PAS2)이 교대로 적층된 멀티 절연막 구조일 수도 있다. 무기막(PAS1, PAS2)은 수분이나 산소의 침투를 차단한다. 유기막(PCL)은 무기막(PAS1, PAS2)의 표면을 평탄화한다. 유기막(PCL)과 무기막(PAS1, PAS2)이 여러 층들로 적층되면, 단일 층에 비해 수분이나 산소의 이동 경로가 길어져 발광 소자층(14)에 영향을 주는 수분과 산소의 침투가 효과적으로 차단될 수 있다.The
봉지층(16) 상에 터치 센서층(18)이 형성되고 그 위에 도 3에 도시된 편광판(20)이나 도 4에 도시된 컬러 필터층(24)이 배치될 수 있다. 터치 센서층(18)은 터치 입력 전후에 용량(capacitance)의 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 정전 용량 방식의 터치 센서들을 포함할 수 있다. A
터치 센서층(18)은 터치 센서들의 용량을 형성하는 금속 배선 패턴들(19)과 절연막들(INS1, INS2)을 포함할 수 있다. 절연막들(INIS1, INS2)은 금속 배선 패턴들(19)에서 교차되는 부분을 절연하고 터치 센서층의 표면을 평탄화할 수 있다. The
편광판(20)은 터치 센서층(18)과 회로층(12)의 금속에 의해 반사된 외부 광의 편광을 변환하여 시인성과 명암비를 향상시킬 수 있다. 편광판(20)은 선편광판과 위상지연필름이 접합된 편광판, 또는 원편광판으로 구현될 수 있다. 편광판 상에 커버 글래스가 접착될 수 있다. 선편광판은 1/2 파장판(Half Wave Plate, HWP), 원편광판은 1/4 파장판(Quarter Wave Plate, QWP)으로 해석될 수 있다. The
편광판(20) 상에 접착제(31)가 도포되어 그 위에 커버 글래스(Cover glass)(32)가 접착될 수 있다. 접착제(31)는 광학투명 접착제(OCA)일 수 있다. An adhesive 31 may be applied on the
컬러 필터층(24)은 적색, 녹색, 및 청색 컬러 필터(CF_R, CF_G, CF_B)를 포함할 수 있다. 컬러 필터층(24)은 블랙 매트릭스 패턴(BM)을 더 포함할 수 있다. 컬러 필터층(24)은 회로층(120)과 터치 센서층(18)으로부터 반사된 빛의 파장 일부를 흡수하여 편광판(20)의 역할을 대신하고 제1 픽셀 어레이 영역(PA1)에서 재현되는 영상의 색순도를 높일 수 있다. 따라서, 도 4에 도시된 단면 구조에서 편광판(20)은 필요 없다.The
컬러 필터층(24)은 컬러 필터(CF_R, CF_G, CF_B)와 블랙 매트릭스 패턴(BM)을 덮고 컬러 필터층(24)의 표면을 평탄하게 하는 유기막(PAC)을 포함할 수 있다. 컬러 필터층(24)의 유기막(PAC) 상에 커버 글래스(32)가 접착될 수 있다. The
제2 표시패널(300)의 픽셀 어레이 단면 구조는 제1 표시패널(100)의 픽셀 어레이 단면 구조와 동일하게 구현되거나, 다른 구조로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제2 표시패널(300)에는 터치 센서층(18), 편광판(20) 및 컬러 필터층(24) 중 하나 이상이 제거될 수 있다. The cross-sectional pixel array structure of the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 모바일 단말기의 구동부 구성을 보여 주는 블록도이다. 5 is a block diagram showing the configuration of a driving unit of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 모바일 단말기의 호스트 시스템(50)은 전원 모듈, 센서 모듈, 통신 모듈, 디스플레이 모듈 등에 연결될 수 있다. 센서 모듈은 광학 센서 모듈(400)을 포함한다. 호스트 시스템(50)은 AP(Application Processor)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5 , the
호스트 시스템(50)은 표시패널의 제1 및 제2 픽셀 어레이 영역들(PA1, PA2)의 해상도에 맞게 입력 영상을 스케일링하여 디스플레이 모듈로 전송한다. The
호스트 시스템(50)은 광학 센서 모듈(400)의 촬상 모듈로부터 수신된 사진 데이터를 디스플레이 모듈에 전송하여 화면 상에서 사진 영상을 재현할 수 있다. 호스트 시스템(50)은 광학 센서 모듈(400)의 조도 센서로부터의 데이터를 바탕으로 모바일 단말기(100)의 사용 환경 밝기를 판단하여 화면 상에서 재현되는 영상의 밝기를 조정할 수 있다. 호스트 시스템(50)은 광학 센서 모듈(400)의 적외선 센서 모듈로부터 수신된 데이터를 바탕으로 사용자의 안면 인증을 처리할 수 있다. The
디스플레이 모듈은 디스플레이 제어부(52)와 표시패널 구동부(54)를 포함하여 제1 및 제2 픽셀 어레이들(PA1, PA2)에 입력 영상의 픽셀 데이터를 기입한다. 디스플레이 제어부(52)는 호스트 시스템(50)으로부터 수신되는 입력 영상의 픽셀 데이터를 표시패널 구동부(54)로 전송한다. The display module includes the
표시패널 구동부(54)는 디스플레이 제어부(52)로부터 수신된 픽셀 데이터를 감마 보상 전압으로 변환하여 데이터 전압을 출력하는 데이터 구동부와, 스캔 펄스와 같은 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동부를 포함한다. 픽셀 데이터의 데이터 전압은 픽셀 어레이 영역들(PA1, PA2)의 데이터 라인들에 공급된다. 게이트 신호는 픽셀 어레이 영역들(PA1, PA2)의 게이트 라인들에 공급된다. 표시패널 구동부(54)는 터치 센서 구동부를 더 포함할 수 있다. 디스플레이 제어부(52)는 표시패널 구동부(54)의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 콘트롤러(Timing controller)를 포함할 수 있다. The display panel driver 54 includes a data driver that converts pixel data received from the
호스트 시스템(50) 또는 디스플레이 제어부(52)는 렌즈 구동부(56)와 광학 센서 구동부(58)를 제어할 수 있다. The
렌즈 구동부(56)는 호스트 시스템(50) 또는 디스플레이 제어부(52)의 제어 하에 광 가이드 모듈(200)의 스위쳐블 액정 렌즈(Switchable liquid crystal lens)를 구동하여 제2 표시패널(300)의 픽셀들로부터 발광되는 빛을 통과시키는 반면, 외부 광을 광학 센서 모듈(400) 쪽으로 굴절시킨다. The lens driving unit 56 drives the switchable liquid crystal lens of the
광학 센서 구동부(58)는 호스트 시스템(50) 또는 디스플레이 제어부(52)의 제어 하에 광학 센서 모듈(400)의 광학 센서들 각각을 구동하고, 광학 센서들의 출력 데이터를 호스트 시스템(50)으로 전송한다.The optical sensor driver 58 drives each of the optical sensors of the
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시패널과 광 가이드 모듈의 구조를 상세히 보여 주는 단면도들이다. 6A and 6B are cross-sectional views showing structures of a display panel and a light guide module according to a first embodiment of the present invention in detail.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제1 표시패널(100)은 제1 픽셀 어레이 영역(PA1), 선편광판(22), 및 제1 원편광판(21)을 포함한다. Referring to FIGS. 6A and 6B , the
제1 픽셀 어레이 영역(PA1)은 적어도 회로층(12), 발광 소자층(14), 및 봉지층(16)을 포함하여 입력 영상의 대부분을 표시한다. 제1 표시패널(100)의 광 투과 영역(UDC)에는 픽셀과 회로 소자가 없는 투명부(101)가 배치된다. 투명부(101)는 회로층(12)과 발광 소자층(14)에서 투명한 절연 재료 예를 들면, 유기막 및/또는 무기막만으로 이루어진다. The first pixel array area PA1 displays most of the input image including at least the
선편광판(22)과 제1 원편광판(21)은 제1 픽셀 어레이 영역(PA1)이 배치된 표시 영역과, 광 투과 영역(UDC)을 덮을 수 있다. 광 투과 영역(UDC)에서, 선편광판(22)과 투명부(101) 사이에 제1 원편광(21)이 배치될 수 있다. 선편광판(22)과 제1 원편광판(21)은 광 투과 영역(UDC)에만 배치될 수 있도록 패터닝(Patternig)될 수 있다. 선편광판(22)은 입사광에서 제1 광축 예를 들면, 수평 광축을 따라 진행하는 선편광을 통과시킨다. 선편광판(22)은 1/2 파장판(HWP)일 수 있다. 제1 원편광판(21)은 선편광의 위상을 45도 지연하여 원편광으로 변환한다. The
제2 표시패널(300)은 광 가이드 모듈(200)을 사이에 두고 제1 표시패널(100)과 중첩된다. 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)은 광 투과 영역(UDC)과 중첩되어 광 투과 영역(UDC)에 영상을 표시한다. The
광 가이드 모듈(200)은 제1 표시패널(100)의 광 투과 영역(UDC) 아래에 배치된다. 광 가이트 모듈(200)은 스위쳐블 액정 렌즈(220)와, 스위쳐블 액정 렌즈(220)와 제1 표시패널(100) 사이에 배치된 제2 원편광판(210)을 포함할 수 있다.The
제1 및 제2 원편광판들(21, 210)은 제1 표시패널(100)의 투명부(101)를 사이에 두고 중첩된다. 제2 원편광판(210)은 제1 원편광판(21)으로부터 입사되는 원편광의 위상을 45도 지연하여 제2 광축 예를 들어, 수직 광축을 따라 진행하는 선편광으로 변환한다. 제2 원편광판(210)은 스위쳐블 액정 렌즈(220)로부터 입사되는 선편광의 위상을 45도 지연하여 원편광으로 변환한다. The first and second
스위쳐블 액정 렌즈(220)는 제1 투명 기판에 형성된 제1 투명 전극(221), 제2 투명 기판에 형성된 제2 투명 전극(224), 및 제1 투명 기판과 제2 투명 기판 사이에 형성된 렌즈(223)와 액정층(222)을 포함한다. 제1 및 제2 투명 기판들 중 적어도 하나에는 배향막이 형성될 수 있다. 다른 실시예에서 투명 전극들(221, 224)이 특정 배향 방향을 따라 패터닝될 때 예를 들어, 스트라이프(Stripe) 형태로 패터닝될 때 배향막은 생략될 수 있다.The switchable
제1 및 제2 투명 전극들(224)은 액정층(222)을 사이에 두고 대향하여 상기 액정 구동 전압에 따라 액정층(222)에 전계를 형성한다. 액정층(222)은 액정 분자의 굴절율 이방성을 이용하여 입사광을 선택적으로 굴절시켜 광의 경로를 조정할 수 있다. 액정층(222)은 VA(Vertically aligned nematic liquid) 모드 또는 그 외 다른 액정 모드로 구현될 수 있다. 스위쳐블 액정 렌즈(220)의 투명 전극들(221, 224)은 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The first and second
렌즈(223)는 회로층(12)과 발광 소자층(14)에 형성되는 유기막이나 무기막에서 적절한 굴절률을 가지는 절연 물질로 형성될 수 있다. 렌즈(223)는 액정층(222)과의 굴절률 차이로 인하여 액정층(222)을 통과한 외부 광을 굴절시킨다. The
도 6a 및 도 6b에서 'SW'는 렌즈 구동부(56)에서 액정 구동 전압을 인가하는 스위치 소자를 나타낸다. 디스플레이 모드에서, 스위치 소자(SW)가 턴-오프되고, 광학 센서 구동 모드에서 스위치 소자(SW)가 턴-온되어 액정층(222)에 전계가 형성될 수 있다. 액정 구동 전압에 따라 스위쳐블 액정 렌즈(220)의 굴절률이 가변될 수 있다. 따라서, 액정 구동 전압에 따라 스위쳐블 액정 렌즈(220)에 의해 굴절된 빛의 초점 거리 및 상 맺힘 위(초점 위치)를 조절할 수 있다. 스위쳐블 액정 렌즈(220)가 구동되는 광학 센서 구동 모드에서, 스위쳐블 액정 렌즈(220)에 의해 굴절된 빛이 광 투과 영역(UDC)을 회피하여 위치한 광학 센서 모듈(400)의 렌즈로 진행될 수 있다. In FIGS. 6A and 6B , 'SW' denotes a switch element that applies a liquid crystal driving voltage in the lens driving unit 56 . In the display mode, the switch element SW is turned off, and in the optical sensor driving mode, the switch element SW is turned on so that an electric field can be formed in the
스위치 소자(SW)가 턴-오프될 때 전극들(221, 224) 간에 전위차가 없다. 이 때, 액정층(222)의 액정 디렉터(Director)는 수평 방향이다. When the switch element SW is turned off, there is no potential difference between the
스위치 소자(SW)가 턴-온되어 전극들(221, 224) 중 어느 하나에 기준 전압이 인가되고 다른 하나에 액정 구동 전압이 인가된다. 이 때, 전극들(221, 224) 간의 전위차에 의해 액정 분자들이 회동하여 전극들(221, 224) 간의 전계 방향과 액정 분자의 장축 방향이 나란하게 된다. 이 때, 액정층(222)의 액정 디렉터는 수직 방향으로 변한다. When the switch element SW is turned on, a reference voltage is applied to one of the
렌즈(223)는 투명한 유기물 또는 무기물로 형성될 수 있다. 렌즈(223)는 광학 센서 모듈(400)과의 거리가 작은 위치로 갈수록 두께가 낮아지고, 그 표면에 렌즈면이 형성된다. The
디스플레이 모드에서, 스위쳐블 액정 렌즈(220)에 전계가 인가되지 않는다. 디스플레이 모드에서, 액정층(222)과 렌즈(223) 간에 굴절율 차이가 없다. 따라서, 디스플레이 모드에서 도 6a에 도시된 바와 같이, 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)의 픽셀들로부터의 빛이 스위쳐블 액정 렌즈(220), 제2 원편광판(210), 및 제1 표시패널(100)의 광 투과 영역(UDC)을 통과하여 외부로 진행한다. In display mode, no electric field is applied to the switchable
광학 센서 구동 모드에서 스위쳐블 액정 렌즈(220)에 전계가 인가된다. 광학 센서 구동 모드에서, 액정층(222)의 액정 디렉터가 변하여 액정층(222)의 굴절율이 렌즈(223) 보다 커질 수 있다. 광학 센서 모드에서, 도 6b에 도시된 바와 같이 선편광판(22)을 통과한 제1 광축의 선편광이 제1 원편광판(21)을 통과하여 원편광으로 변한 후, 제2 원편광판(210)을 통과하여 제2 광축의 선편광으로 변하여 스위쳐블 액정 렌즈(220)로 진행한다. 스위쳐블 액정 렌즈(220)에 입사된 외부 광은 액정층(222)과 렌즈(223) 간의 굴절율 차이에 의해 광학 센서 모듈(400)로 진행한다. 광학 센서 모듈(400)에 외부 객체의 반전된 상이 맺힐 수 있다. 광학 센서 구동 모드에서, 광학 센서 모듈(400)은 입사광을 전기적인 신호로 변환한다. An electric field is applied to the switchable
선편광판(22)과 스위쳐블 액정 렌즈(220) 사이에 배치된 원편광판들(21, 22)이 배치되나 이에 한정되지 않는다. 선편광판(22)과 스위쳐블 액정 렌즈(220) 사이에 n(n은 0 이상의 양의 정수) * λ/2 위상 지연층이 배치될 수 있다. 여기서, λ는 빛의 파장이다. 디스플레이 모드에서, 제1 픽셀 어레이 영역(PA1)과 제2 픽셀 어레이 영역(PA1)에서 재연된 영상의 이질감을 줄이기 위하여 선편광판(22)과 스위쳐블 액정 렌즈(220) 사이에 원편광판(또는 λ/4 위상 지연층)이 배치될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시패널과 광 가이드 모듈의 구조를 상세히 보여 주는 단면도이다. 7 is a cross-sectional view showing in detail structures of a display panel and a light guide module according to a second embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 제1 표시패널(100)은 스위쳐블 액정 렌즈(220)가 내장된 제1 픽셀 어레이 영역(PA1), 선편광판(23), 및 원편광판(24)을 포함한다. Referring to FIG. 7 , the
제1 픽셀 어레이 영역(PA1)은 적어도 회로층(12), 발광 소자층(14), 및 봉지층(16)을 포함하여 입력 영상의 대부분을 표시한다. 제1 표시패널(100)의 광 투과 영역(UDC)에는 픽셀 없이 스위쳐블 액정 렌즈(220)가 배치된다. The first pixel array area PA1 displays most of the input image including at least the
선편광판(23)은 제1 픽셀 어레이 영역(PA1)이 배치된 표시 영역과, 광 투과 영역(UDC)을 덮을 수 있다. 선편광판(23)은 입사광에서 제2 광축 예를 들면, 수직 광축을 따라 진행하는 선편광을 통과시킨다. 원편광판(24)의 위상 지연층이 선편광판(23)과 제1 픽셀 어레이 영역(PA1)에 배치된다. 광 투과 영역(UDC)에서 원편광판(24)의 위상 지연층이 없는 투명부만 존재하도록 원편광판(24)이 패터닝될 수 있다. 스위쳐블 액정 렌즈(222)는 위상 지연층이 없는 투명부를 사이에 두고 선편광판(33)과 중첩될 수 있다. The linear
제2 표시패널(300)은 제1 표시패널(100)의 아래에 배치되어 제1 표시패널(100)과 적어도 일부가 중첩된다. 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)은 광 투과 영역(UDC)과 중첩되어 광 투과 영역(UDC)에 영상을 표시한다. 스위쳐블 액정 렌즈(220)는 제1 픽셀 어레이 영역(PA1)과 동일층에서 광 투과 영역(UDC)에 배치된다. The
디스플레이 모드에서, 스위쳐블 액정 렌즈(220)에 전계가 인가되지 않는다. 이 때, 스위쳐블 액정 렌즈(220)의 액정층과 렌즈 간에 굴절율 차이가 없기 때문에 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)의 픽셀들로부터의 빛이 제1 표시패널(100)의 광 투과 영역(UDC)을 통과하여 외부로 진행한다. In display mode, no electric field is applied to the switchable
광학 센서 구동 모드에서, 스위쳐블 액정 렌즈(220)에 전계가 인가된다. 이 때, 스위쳐블 액정 렌즈(220)의 액정층과 렌즈 간의 굴절율 차이로 인하여 선편광판(23)을 통과한 제2 광축의 선편광이 스위쳐블 액정 렌즈(220)에서 굴절되어 광 투과 영역(UDC)을 회피하여 배치된 광학 센서 모듈(400)로 진행한다.In the optical sensor driving mode, an electric field is applied to the switchable
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시패널과 광 가이드 모듈의 구조를 상세히 보여 주는 단면도이다. 8 is a cross-sectional view showing in detail structures of a display panel and a light guide module according to a third embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 제1 표시패널(100)은 스위쳐블 액정 렌즈(220)가 내장된 제1 픽셀 어레이 영역(PA1)과, 광 투과 영역(UDC)에서 스위쳐블 액정 렌즈(220) 위에 배치된 선편광판(25)을 포함한다. Referring to FIG. 8 , the
제1 픽셀 어레이 영역(PA1)은 적어도 회로층(12), 발광 소자층(14), 및 봉지층(16)을 포함하여 입력 영상의 대부분을 표시한다. 제1 표시패널(100)의 광 투과 영역(UDC)에는 픽셀 없이 스위쳐블 액정 렌즈(220)가 배치된다. The first pixel array area PA1 displays most of the input image including at least the
선편광판(25)의 위상 지연층은 제1 픽셀 어레이 영역(PA1)을 덮지 않고, 광 투과 영역(UDC)에 배치된다. 따라서, 선편광판(25)은 광 투과 영역(UDC)에만 배치되도록 패터닝될 수 있다. The phase retardation layer of the
제2 표시패널(300)은 제1 표시패널(100)의 아래에 배치되어 제1 표시패널(100)과 적어도 일부가 중첩된다. 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)은 광 투과 영역(UDC)과 중첩되어 광 투과 영역(UDC)에 영상을 표시한다. 스위쳐블 액정 렌즈(220)는 제1 픽셀 어레이 영역(PA1)과 동일층에서 광 투과 영역(UDC)에 배치된다.The
디스플레이 모드에서, 스위쳐블 액정 렌즈(220)에 전계가 인가되지 않는다. 이 때, 스위쳐블 액정 렌즈(220)의 액정층과 렌즈 간에 굴절율 차이가 없기 때문에 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)의 픽셀들로부터의 빛이 제1 표시패널(100)의 광 투과 영역(UDC)을 통과하여 외부로 진행한다. In display mode, no electric field is applied to the switchable
광학 센서 구동 모드에서, 스위쳐블 액정 렌즈(220)에 전계가 인가된다. 이 때, 스위쳐블 액정 렌즈(220)의 액정층과 렌즈 간의 굴절율 차이로 인하여 선편광판(25)을 통과한 제2 광축의 선편광이 스위쳐블 액정 렌즈(220)에서 굴절되어 광 투과 영역(UDC)을 회피하여 배치된 광학 센서 모듈(400)로 진행한다.In the optical sensor driving mode, an electric field is applied to the switchable
도 9 및 도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시패널과 광 가이드 모듈의 구조를 상세히 보여 주는 도면들이다. 9 and 10 are diagrams showing structures of a display panel and a light guide module according to a fourth embodiment of the present invention in detail.
도 9 및 도 10을 참조하면, 표시패널(500)은 모바일 단말기(1000)의 화면 보다 큰 크기로 제작되어 일부가 뒤로 접철(Folded)된다. 표시패널(500)에서 뒤로 접철된 배면부(B)에 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)이 배치된다. Referring to FIGS. 9 and 10 , the
표시패널(500)에서 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)이 배치된 일부가 광 가이드 모듈(200) 뒤로 접철되어 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)이 광 가이드 모듈(200)과 대향한다. 따라서, 표시패널(500)에서 픽셀이 없는 광 투과 영역(UDC)의 아래에 광 가이드 모듈(200)과 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)이 중첩된다. A portion of the
표시패널(500)은 제1 픽셀 어레이 영역(PA1)이 배치된 전면부(A)와, 광 투과 영역(UDC)과 중첩되는 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)이 배치된 배면부(B)를 포함한다. The
제1 및 제2 픽셀 어레이 영역들(PA1, PA2)은 회로층(12)과 발광 소자층(14)을 포함한다. 광 투과 영역(UDC)은 회로층(12)과 발광 소자층(14)에서 투명한 절연 물질만으로 이루어진 투명부(101)를 포함한다. The first and second pixel array regions PA1 and PA2 include a
표시패널(500)의 전면부(A)에 배치된 제1 픽셀 어레이 영역(PA1)은 적어도 회로층(12), 발광 소자층(14), 및 봉지층(16)을 포함하여 입력 영상의 대부분을 표시한다. 제1 픽셀 어레이 영역(PA1)과 제2 픽셀 어레이 영역(PA2) 사이의 영역(C)은 픽셀들이 필요 없는 블랭크 영역일 수 있다. 이 영역(C)에 픽셀들이 형성되지 않을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 표시패널(500)의 배면부(B)에 배치된 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)은 광 투과 영역(UDC)과 중첩되어 광 투과 영역(UDC)에 영상을 표시한다. The first pixel array area PA1 disposed on the front portion A of the
표시패널(500)의 전면부(A)와 배면부(B) 사이에 광 가이드 모듈(200)이 배치된다. 광 가이드 모듈(200)의 스위쳐블 액정 렌즈(220)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 표시패널(500)의 전면부(A)에 내장되거나, 도 9에 도시된 바와 같이 표시패널(500)의 전면부(A)와 배면부(B) 사이의 공간에 배치될 수 있다. The
표시패널(500)이 접철되기 때문에 제1 픽셀 어레이 영역(PA1)의 픽셀들과 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)의 픽셀들이 동일한 발광 타입으로 구현되면, 빛의 서로 반대 방향으로 향할 수 있다. 이를 고려하여, 제1 픽셀 어레이 영역(PA1)의 픽셀들 탑 에미션(Top emission) 타입으로 구현되고, 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)의 픽셀들은 보텀 에미션(Bottom emission) 타입으로 구현될 수 있다. Since the
제2 픽셀 어레이 영역(PA2)의 픽셀들로부터 방출되는 빛의 효율을 높이기 위하여, 제2 픽셀 어레이 영역(PA2)에 픽셀들로부터 입사되는 빛을 광 투과 영역(UDC)으로 반사시키는 반사층(502)이 형성될 수 있다. 반사층(502)은 회로층(120)에서 반사율이 높은 금속으로 형성될 수 있다. In order to increase the efficiency of light emitted from the pixels of the second pixel array area PA2, a
광학 센서 모듈(400)은 광 투과 영역(UDC)을 회피하여 표시패널(500)의 배면부(B) 근처에 배치된다. 광학 센서 모듈(400)은 제1 픽셀 어레이 영역(PA1)과 중첩될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The
이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 명세서의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리범위는 명세서의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.Since the content of the specification described in the problem to be solved, the problem solution, and the effect above does not specify the essential features of the claim, the scope of the claim is not limited by the matters described in the content of the specification.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and may be variously modified and implemented without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The protection scope of the present invention should be construed according to the claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
50: 호스트 시스템
52: 디스플레이 제어부
54: 표시패널 구동부
56: 렌즈 구동부
58: 광학 센서 구동부
100, 300, 500: 표시패널
200: 광 가이드 모듈
400: 광학 센서 모듈
502: 반사층
1000: 모바일 단말기
PA1: 제1 픽셀 어레이 영역
PA2: 제2 픽셀 어레이 영역
UDC: 광 투과 영역50: host system 52: display control unit
54: display panel driving unit 56: lens driving unit
58: optical
200: light guide module 400: optical sensor module
502: reflective layer 1000: mobile terminal
PA1: first pixel array area PA2: second pixel array area
UDC: light transmission area
Claims (19)
상기 제1 표시패널의 아래에 배치되고, 상기 광 투과 영역과 중첩되는 제2 픽셀 어레이 영역을 포함한 제2 표시패널; 및
상기 제1 표시패널의 광 투과 영역과 상기 제2 표시패널의 제2 픽셀 어레이 영역 사이에 배치되어 상기 제2 픽셀 어레이 영역으로부터의 빛을 상기 광 투과 영역으로 통과시키고, 상기 광 투과 영역을 통해 입사되는 외부 광을 상기 제2 픽셀 어레이 영역 밖으로 굴절시키는 광 가이드 모듈을 포함하는 표시장치.a first display panel including a first pixel array region and a light transmission region;
a second display panel disposed below the first display panel and including a second pixel array region overlapping the light transmission region; and
It is disposed between the light transmissive area of the first display panel and the second pixel array area of the second display panel to pass light from the second pixel array area to the light transmissive area, and is incident through the light transmissive area. and a light guide module that refracts external light to be outside the second pixel array area.
상기 제1 픽셀 어레이 영역은 회로층과 발광 소자층을 포함하고,
상기 광 투과 영역은 상기 회로층과 상기 발광 소자층에서 투명한 절연 물질만으로 이루어진 투명부를 포함하는 표시장치.According to claim 1,
The first pixel array region includes a circuit layer and a light emitting element layer,
The light transmitting region includes a transparent portion formed only of a transparent insulating material in the circuit layer and the light emitting element layer.
상기 광 투과 영역을 회피한 위치에 배치되어 상기 광 가이드 모듈에서 굴절된 외부 광이 입사되는 광학 센서 모듈을 더 포함하는 표시장치.According to claim 1,
and an optical sensor module disposed at a position avoiding the light transmission area to receive external light refracted by the light guide module.
상기 광학 센서 모듈이 상기 제2 표시패널과 동일 평면 상에 배치되는 표시장치.According to claim 3,
The display device wherein the optical sensor module is disposed on the same plane as the second display panel.
상기 광 가이드 모듈은,
상기 제1 표시패널의 광 투과 영역과 상기 제2 표시패널의 제2 픽셀 어레이 영역 사이에 배치되어 액정 구동 전압에 따라 전계가 인가되는 액정층을 포함한 스위쳐블 액정 렌즈를 포함하고,
상기 스위쳐블 액정 렌즈는,
상기 액정층을 사이에 두고 대향하여 상기 액정 구동 전압에 따라 상기 액정층에 전계를 형성하는 제1 및 제2 투명 전극들; 및
상기 액정층을 통과한 빛을 굴절시키는 렌즈를 포함하고,
상기 액정층에 전계가 인가될 때 상기 액정층의 굴절율과 상기 렌즈 간에 굴절율 차이가 발생하는 표시장치.According to claim 3,
The light guide module,
a switchable liquid crystal lens including a liquid crystal layer disposed between a light transmission area of the first display panel and a second pixel array area of the second display panel to which an electric field is applied according to a liquid crystal driving voltage;
The switchable liquid crystal lens,
first and second transparent electrodes facing each other with the liquid crystal layer interposed therebetween to form an electric field in the liquid crystal layer according to the liquid crystal driving voltage; and
A lens that refracts light passing through the liquid crystal layer;
A display device in which a difference in refractive index between the refractive index of the liquid crystal layer and the lens occurs when an electric field is applied to the liquid crystal layer.
상기 렌즈는,
상기 광학 센서 모듈과의 거리가 작은 위치로 갈수록 두께가 낮아지고, 렌즈면을 가지는 표시장치.According to claim 5,
the lens,
A display device having a lens surface, the thickness of which decreases as the distance from the optical sensor module decreases.
상기 제1 표시패널은,
적어도 상기 광 투과 영역에 적층된 선편광판 및 제1 원편광판을 더 포함하는 표시장치.According to claim 5,
The first display panel,
A display device further comprising a linear polarizing plate and a first circular polarizing plate laminated on at least the light transmitting area.
상기 광 가이드 모듈은,
상기 스위쳐블 액정 렌즈와 상기 제1 원편광판 사이에 배치된 제2 원편광판을 더 포함하고,
상기 제1 및 제2 원편광판들이 상기 제1 표시패널의 투명부를 사이에 두고 중첩되는 표시장치.According to claim 7,
The light guide module,
Further comprising a second circular polarizing plate disposed between the switchable liquid crystal lens and the first circular polarizing plate,
A display device in which the first and second circular polarizers are overlapped with the transparent portion of the first display panel interposed therebetween.
상기 광 가이드 모듈은,
상기 제1 표시패널의 광 투과 영역에 배치되어 액정 구동 전압에 따라 전계가 인가되는 액정층을 포함한 스위쳐블 액정 렌즈를 포함하고,
상기 스위쳐블 액정 렌즈는,
상기 액정층을 사이에 두고 대향하여 상기 액정 구동 전압에 따라 상기 액정층에 전계를 형성하는 제1 및 제2 투명 전극들; 및
상기 액정층을 통과한 빛을 굴절시키는 렌즈를 포함하고,
상기 액정층에 전계가 인가될 때 상기 액정층의 굴절율과 상기 렌즈 간에 굴절율 차이가 발생하는 표시장치.According to claim 2,
The light guide module,
A switchable liquid crystal lens including a liquid crystal layer disposed in a light transmission area of the first display panel to which an electric field is applied according to a liquid crystal driving voltage;
The switchable liquid crystal lens,
first and second transparent electrodes facing each other with the liquid crystal layer interposed therebetween to form an electric field in the liquid crystal layer according to the liquid crystal driving voltage; and
A lens that refracts light passing through the liquid crystal layer;
A display device in which a difference in refractive index between the refractive index of the liquid crystal layer and the lens occurs when an electric field is applied to the liquid crystal layer.
상기 렌즈는,
상기 광학 센서 모듈과의 거리가 작은 위치로 갈수록 두께가 낮아지고, 렌즈면을 가지는 표시장치.According to claim 9,
the lens,
A display device having a lens surface, the thickness of which decreases as the distance from the optical sensor module decreases.
상기 제1 표시패널은,
적어도 상기 광 투과 영역에 적층된 선편광판을 더 포함하는 표시장치.According to claim 9,
The first display panel,
A display device further comprising a linear polarizing plate laminated on at least the light transmission area.
상기 제1 표시패널은,
상기 스위쳐블 액정 렌즈는 위상 지연층이 없는 투명부를 사이에 두고 상기 선편광판과 중첩되는 표시장치.According to claim 11,
The first display panel,
The display device wherein the switchable liquid crystal lens overlaps the linear polarizing plate with a transparent portion having no retardation layer interposed therebetween.
상기 광 투과 영역 아래에 배치된 광 가이드 모듈을 포함하고,
상기 표시패널에서 상기 제2 픽셀 어레이 영역이 배치된 일부가 상기 광 가이드 모듈 뒤로 접철되어 상기 제2 픽셀 어레이 영역이 상기 광 가이드 모듈과 대향하고,
상기 광 가이드 모듈은,
상기 광 투과 영역과 상기 제2 픽셀 어레이 영역 사이에 배치되어 액정 구동 전압에 따라 전계가 인가되는 액정층을 포함한 스위쳐블 액정 렌즈를 포함하는 표시장치.a display panel including a first pixel array region, a light transmission region, and a second pixel array region; and
a light guide module disposed below the light transmission area;
A part of the display panel where the second pixel array area is disposed is folded behind the light guide module so that the second pixel array area faces the light guide module;
The light guide module,
A display device comprising a switchable liquid crystal lens including a liquid crystal layer disposed between the light transmission area and the second pixel array area to which an electric field is applied according to a liquid crystal driving voltage.
상기 제1 및 제2 픽셀 어레이 영역은 회로층과 발광 소자층을 포함하고,
상기 광 투과 영역은 상기 회로층과 상기 발광 소자층에서 투명한 절연 물질만으로 이루어진 투명부를 포함하는 표시장치.According to claim 13,
The first and second pixel array regions include a circuit layer and a light emitting element layer,
The light transmitting region includes a transparent portion formed only of a transparent insulating material in the circuit layer and the light emitting element layer.
상기 광 투과 영역을 회피한 위치에 배치되어 상기 광 가이드 모듈에서 굴절된 외부 광이 입사되는 광학 센서 모듈을 더 포함하는 표시장치.According to claim 13,
and an optical sensor module disposed at a position avoiding the light transmission area to receive external light refracted by the light guide module.
상기 스위쳐블 액정 렌즈는,
상기 액정층을 사이에 두고 대향하여 상기 액정 구동 전압에 따라 상기 액정층에 전계를 형성하는 제1 및 제2 투명 전극들; 및
상기 액정층을 통과한 빛을 굴절시키는 렌즈를 포함하고,
상기 액정층에 전계가 인가될 때 상기 액정층의 굴절율과 상기 렌즈 간에 굴절율 차이가 발생하는 표시장치.According to claim 15,
The switchable liquid crystal lens,
first and second transparent electrodes facing each other with the liquid crystal layer interposed therebetween to form an electric field in the liquid crystal layer according to the liquid crystal driving voltage; and
A lens that refracts light passing through the liquid crystal layer;
A display device in which a difference in refractive index between the refractive index of the liquid crystal layer and the lens occurs when an electric field is applied to the liquid crystal layer.
상기 광 투과 영역 아래에 배치된 광 가이드 모듈;
상기 광 투과 영역을 회피한 위치에 배치되어 상기 광 가이드 모듈에서 굴절된 외부 광이 입사되는 하나 이상의 광학 센서를 포함한 광학 센서 모듈;
상기 제1 및 제2 픽셀 어레이들에 입력 영상의 픽셀 데이터를 기입하는 디스플레이 모듈; 및
상기 광학 센서 모듈로부터 수신된 사진 데이터를 상기 디스플레이 모듈에 전송하는 호스트 시스템을 포함하고,
상기 광 가이드 모듈은,
상기 제2 픽셀 어레이 영역으로부터의 빛을 상기 광 투과 영역 쪽으로 통과시키고, 상기 광 투과 영역을 통해 입사되는 상기 외부 광을 상기 광학 센서 모듈 쪽으로 굴절시키는 모바일 단말기.a display panel including a first pixel array region, a light transmission region, and a second pixel array region;
a light guide module disposed below the light transmission area;
an optical sensor module including at least one optical sensor disposed at a position avoiding the light transmission area and into which external light refracted by the light guide module is incident;
a display module that writes pixel data of an input image into the first and second pixel arrays; and
A host system for transmitting photo data received from the optical sensor module to the display module;
The light guide module,
A mobile terminal configured to pass light from the second pixel array area toward the light transmission area and refract the external light incident through the light transmission area toward the optical sensor module.
상기 광 가이드 모듈은,
상기 광 투과 영역과 상기 제2 픽셀 어레이 영역 사이에 배치되어 액정 구동 전압에 따라 전계가 인가되는 액정층을 포함한 스위쳐블 액정 렌즈를 포함하고,
상기 스위쳐블 액정 렌즈는,
상기 액정층을 사이에 두고 대향하여 상기 액정 구동 전압에 따라 상기 액정층에 전계를 형성하는 제1 및 제2 투명 전극들; 및
상기 액정층을 통과한 빛을 굴절시키는 렌즈를 포함하고,
상기 액정층에 전계가 인가될 때 상기 액정층의 굴절율과 상기 렌즈 간에 굴절율 차이가 발생하는 모바일 단말기.18. The method of claim 17,
The light guide module,
A switchable liquid crystal lens including a liquid crystal layer disposed between the light transmission region and the second pixel array region to which an electric field is applied according to a liquid crystal driving voltage;
The switchable liquid crystal lens,
first and second transparent electrodes facing each other with the liquid crystal layer interposed therebetween to form an electric field in the liquid crystal layer according to the liquid crystal driving voltage; and
A lens that refracts light passing through the liquid crystal layer;
A mobile terminal in which a difference in refractive index between the refractive index of the liquid crystal layer and the lens occurs when an electric field is applied to the liquid crystal layer.
상기 호스트 시스템은,
상기 광학 센서 모듈로부터 수신된 데이터를 바탕으로 사용자의 안면 인증을 처리하는 모바일 단말기.18. The method of claim 17,
The host system,
A mobile terminal for processing a user's face authentication based on the data received from the optical sensor module.
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